Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Jak definiuje się natężenie pola grawitacyjnego?

Poniższa symulacja prezentuje natężenie pola grawitacyjnego występujące wokół dwóch mas (Ziemi i Księżyca). Ponieważ jest ono opisane poprzez wielkości wektorowe, natężenie pola grawitacyjnego w każdym punkcie przestrzeni jest wypadkową wektorów natężeń pochodzących od poszczególnych mas.

Na symulacji taki wypadkowy wektor natężenia w każdym punkcie przestrzeni przedstawiony jest za pomocą strzałki, której długość i kolor (od zielonego poprzez żółty do czerwonego) odzwierciedlają jego wartość. Odległość między Ziemią a Księżycem, ani też masa Księżyca nie zostały zachowane (pomyśl dlaczego). Pobaw się symulacją, obserwując, jak zmieniłoby się natężenie pola grawitacyjnego w przestrzeni, gdyby masy obu ciał były podobne lub też skrajnie różne - oczywiście wszelkie podobieństwo powierzchni obu obiektów do znanych nam ciał niebieskich należałoby wtedy uznać za przypadkowe.

R2bqdBrUyd6Zh
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

W symulacji przedstawiono Ziemię oraz Księżyc. Dookoła nich są rozmieszczone wektory natężeń grawitacyjnych odczuwalne w różnych punktach. Im bliżej źródła pola są te punkty tym wektory są dłuższe i bliższe koloru czerwonego. Za pomocą znajdujących się po lewej stronie suwaków możemy dowolnie regulować masę Ziemi i Księżyca oraz gęstość punktów, w których badamy natężenie pola grawitacyjnego. Masę Ziemi można ustalić od 1 do 2000 kg razy 10 do 22. Masę Księżyca również. Natomiast gęstość wektorów można dobierać w zakresie od 10 do 100. Możemy też dowolnie przesuwać Ziemię i Księżyc operując myszką. Pomiędzy Ziemią i Księżycem zawsze występuje miejsce, w którym natężenie pola grawitacyjnego wynosi zero.

1
Polecenie 1

Zwiększ na symulacji gęstość rysowanych wektorów na tyle, na ile pozwala Ci wydajność Twojego komputera. Czy potrafisz na podstawie kolorów i długości strzałek wskazać punkt, w którym natężenie pola grawitacyjnego wynosi zero.

uzupełnij treść
Polecenie 1
R1blO31iTV2ui
Ćwiczenie alternatywne. Ziemia jest cięższa od Księżyca. Czy punkt pomiędzy Ziemią a Księżycem, w którym natężenie pola grawitacyjnego jest równe zeru znajduje się .... Możliwe odpowiedzi: 1. bliżej Ziemi niż Księżyca, 2. bliżej Księżyca niż Ziemi, 3. w równej odległości między Ziemią i Księżycem
Polecenie 2
RlaArSamB3QXe
Zakładając, że masa Księżyca jest 81 razy mniejsza od masy Ziemi, a odległość między środkiem Ziemi a środkiem Ksieżyca wynosi 60 promieni Ziemi, wyznacz położenie tego punktu w jednostkach wyrażonych promieniami Ziemi. Odp.: rZ = Tu uzupełnijRZ.
1
Polecenie 3

Wyjaśnij, w jakiej sytuacji pole grawitacyjne Ziemi można uznać za pole centralne. Co należałoby zmienić w symulacji, by centralność tego pola jak najbardziej uwidocznić.

uzupełnij treść